기계적 전달 시스템 조립 과정에서 베어링 조립 방식은 장비의 수명, 신뢰성 및 작동 성능에 직접적인 영향을 미칩니다. 베어링과 샤프트, 베어링과 시트 홀 사이의 간섭 끼워맞춤 구조의 경우, 열 또는 냉간 조립 기술을 크기 팽창 이론과 결합하여 합리적으로 선택하는 것이 기계 조립 분야의 중요한 기술적 수단이 되었습니다.

본 논문에서는 베어링 열 설치 및 냉간 설치의 기술 원리, 적용 조건, 공정 흐름 및 주의 사항을 체계적으로 정리하여 조립 담당자가 고품질의 베어링 설치 작업을 과학적이고 표준적으로 완료할 수 있도록 돕습니다.

1. 열 및 냉간 베어링 설치 원리 개요

간섭 끼워맞춤 구조의 경우, 열팽창 및 냉수축 원리를 이용하여 조립 과정에서 외부 충격을 효과적으로 줄이고 베어링 손상을 방지할 수 있습니다.

✅ 열 끼워맞춤 (내륜 팽창 조립)

베어링 내륜을 가열하여 샤프트의 실제 크기보다 더 팽창시켜 샤프트에 쉽게 조립합니다.

내륜과 샤프트의 끼워맞춤이 간섭이고 외륜과 시트 홀의 끼워맞춤이 틈새인 구조에 적합합니다.

✅ 냉간 조립 (외륜 수축 조립)

베어링 외륜을 냉각하여 시트 홀 크기보다 수축시켜 원활한 조립을 용이하게 합니다.

외륜과 시트 홀의 끼워맞춤이 간섭이고 내륜과 샤프트의 끼워맞춤이 틈새인 구조에 적합합니다.

가열 또는 냉각을 과학적으로 제어하여 격렬한 충격과 손상을 방지하고 효율적이고 안정적인 조립 효과를 얻습니다.

2. 열 끼워맞춤 기술의 적용 및 공정 사양

일반적인 열 하중 가열 방법

열 설치 중 치수 팽창 계산

열팽창 공식에 따르면:

그 중 ：

ΔD: 직경 팽창 (mm)

D0: 베어링의 원래 내경 (mm)

α: 재료 선형 팽창 계수 (강철은 약 11×10⁻⁶/℃)

ΔT: 가열 온도 차이 (℃)

예를 들어, 베어링의 내경이 100mm이고 가열이 80℃인 경우 이론적 팽창은 다음과 같습니다:

일반적인 끼워맞춤을 극복하고 원활한 조립을 달성하기에 충분합니다.

⚠️ 열 설치 시 주의 사항

가열 온도는 120℃를 초과하지 않도록 제어해야 합니다. 초과 부분은 베어링 제조업체의 표준에 따라 재료 구조 및 경도에 영향을 미치지 않도록 해야 합니다.

균일하게 가열하여 국부 과열 또는 과도한 온도 차이를 방지하고 베어링 변형을 방지합니다.

조립 전에 표면을 청소하고 오일 및 불순물을 제거합니다.

가열이 완료된 후 팽창 효과가 약해지는 것을 방지하기 위해 가능한 한 빨리 조립합니다.

3 냉간 설치 기술의 적용 및 공정 사양

일반적인 냉간 설치 냉각 방법

 냉간 설치 중 크기 수축 계산

마찬가지로 열팽창의 역 계산을 기반으로 합니다:

주의 ：

Δ T는 음수이며 온도 감소를 나타냅니다.

액체 질소의 정상 온도는 -196℃이며 냉각 범위가 넓어 높은 간섭 구조에 적합합니다.

예를 들어 ：

베어링의 외경이 200mm이고 냉각이 150℃인 경우 이론적 수축은 다음과 같습니다:

일반적인 초과분을 쉽게 극복하고 안전하고 신뢰할 수 있습니다.

⚠️ 냉간 설치 시 주의 사항

액체 질소 작동의 안전을 보장하기 위해 특수 절연 용기를 사용합니다.

냉각 과정에서 베어링을 완전히 담그고 균일하게 냉각해야 합니다.

보호 장비를 착용하여 피부에 액체 질소와 접촉하여 발생하는 동상을 방지합니다.

조립 후 베어링 복귀 온도 동안 결로 수증기가 부식을 일으키는 것을 방지하기 위해 환경을 건조하게 유지해야 합니다.

4 열 및 냉간 설치의 적용 범위 및 제한 사항

제한 조건 ：

열 장착 및 냉간 장착 전에 조립 손상을 방지하기 위해 결합 구조 설계를 엄격하게 확인해야 합니다.

대형 또는 고정밀 베어링의 경우 유도 가열 및 액체 질소 냉각과 같은 표준화된 방법을 선호합니다.

재료 성능 및 조립 정확도에 영향을 미치지 않도록 가열 및 냉각의 온도와 시간을 엄격하게 제어해야 합니다.

5 일반적인 문제 및 기술 제안❓ 일반적인 오해

가열 온도가 너무 높아 베어링 템퍼링 및 경도 감소;

냉간 설치 후 온도가 제어되지 않고 베어링이 따뜻해지며 잔류 내부 응력이 베어링 작동에 영향을 미칩니다.

전용 도구 보조 조립이 베어링 궤도의 불균일한 변형을 초래합니다.

조립 표면이 깨끗하지 않아 실제 간섭 효과에 영향을 미칩니다.